Anlage zur Herstellung und Verarbeitung von Bogenstapeln, insbesondere von Stapeln aus Papierbögen

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung und Verarbeitung von Bogenstapeln, die eine Stapelherstellungsmaschine aufweist. Stapelherstellungsmaschinen werden bekannterweise eingesetzt, um aus zu Rollen aufgewickelten Papierbahnen Stapel aus Papierbögen herzustellen, die anschließend einer weiteren Verarbeitungsstufe, beispielsweise einer Packeinrichtung, zugeführt werden.

Dazu weisen die aus der DE 40 22 351 A1 bekannten Stapelherstellungsmaschinen der gattungsgemäßen Art zumindest eine Abrolleinrichtung zum Abrollen von Rollen aus bahnförmigem Material, insbesondere aus Papier auf. Anschließend folgt ein Längsschneider zum Schneiden der Bahnen in Längsstreifen, ein Querschneider zum Aufteilen der Längsstreifen in Bögen und eine Einrichtung zum Bilden von Stapeln aus den Bögen. Eine anschließend angeordnete Abfördereinrichtung, insbesondere ein Riemenförderer, fördert die gebildeten Stapel zu einer nachfolgenden Verarbeitungsmaschine, insbesondere einer Packeinrichtung. Dabei ist es bekannt, mehrere übereinander zugeförderte Papierbahnen übereinanderliegend gemeinsam zu bearbeiten und diese in einem mehrnutzigen Betrieb durch Längsschneiden in mehrere (bis zu 16) Längsstreifen aufzuteilen. Dadurch werden nach dem Querschneiden eine der Nutzenzahl entsprechende Anzahl von Stapeln gleichzeitig nebeneinander gebildet und anschließend der Abfördereinrichtung zugeführt. Um mit einer Stapelherstellungsmaschine zwei Verarbeitungsmaschinen, beispielsweise Packmaschinen, zu beschicken, ist es aus der DE 102 14 684 A1 bekannt, die Abfördereinrichtung aus zwei quer abfördernden Riemenförderern aufzubauen, von denen jeweils einer zu einer nachfolgenden Verarbeitungsmaschine führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anlage zur Herstellung und Verarbeitung von Bogenstapeln so zu verbessern, dass sie mit höherer Flexibilität nutzbar und bei der Produktion weniger störanfällig ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass zwei im Wesentlichen gleich aufgebaute Stapelherstellungsmaschinen parallel nebeneinander angeordnet sind, die vorteilhaft gemeinsam oder einzeln nutzbar sind. Dazu sind nach einer Lösung die Abfördereinrichtungen für die Stapel der beiden Maschinen jeweils so gestaltet, dass sie an die Abfördereinrichtung der anderen Maschine oder an einen gemeinsamen Abförderer für beide Maschinen anschließbar sind. Die Anlage ermöglicht es weiterhin, bei Nichtnutzung, beispielsweise durch Ausfall, einer der nachfolgenden Verarbeitungsmaschinen weiterhin mit beiden Stapelherstellungsmaschinen zu produzieren, beispielsweise mit geringerer Produktionsgeschwindigkeit. Dies hat neben der Möglichkeit mit geringerer Geschwindigkeit zu produzieren den Vorteil, dass die Rollen beider Herstellungsmaschinen weiterhin synchron und gleichmäßig abgewickelt werden.

Nach einer weiteren Lösung sind die beiden Steuerungseinrichtungen der Stapelherstellungsmaschinen so gestaltet und miteinander verbindbar, dass zumindest eine der beiden Steuereinrichtungen die Masterfunktion über die andere Steuereinrichtung übernehmen kann. Durch dieses Merkmal wird ermöglicht, dass die beiden Stapelherstellungsmaschinen so synchronisiert betrieben werden können, dass in beiden Maschinen gleichzeitig die gleichen Prozessschritte durchgeführt werden. Die synchrone Betriebsweise bei demselben Längsformat (i.e. die Schnittlänge des Querschneiders) auf beiden Maschinen ermöglicht es, den Abtransport aus beiden Maschinen zu nur einer nachfolgenden Verarbeitungsmaschine kollisionsfrei zu organisieren. Als weiterer Vorteil tritt . hinzu, dass die Anlage mit beiden Herstellungsmaschinen von nur einer Bedienkonsole aus bedient werden kann.

Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung. zeigt in perspektivischer Darstellung

Stapelherstellungsmaschine, wie sie in erfindungsgemäßen Anlage verwendet wird,

Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf die Maschine nach Figur 1 ,

Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf eine Anlage mit einem

Verbindungsförderer, zeigt eine Anlage, bei der die beiden Abförderer unmittelbar aneinanderstoßen beim Beschicken zweier Verarbeitungsmaschinen, zeigt die Betriebsweise bei Ausfall der rechten Verarbeitungsmaschine,

Figur 6 zeigt das Schema einer Anlage, bei der die

Abfördereinrichtungen zusätzlich an einen gemeinsamen Abförderer angeschlossen sind, Figur 7 zeigt das Schema einer Anlage, bei der die beiden Stapelherstellungsmaschinen so angeordnet sind, dass sie mit entgegengesetzter Produktionsrichtung produzieren. In den Figuren 1 und 2 ist eine bekannte, beispielsweise in der DE 40 22 350 A1 beschriebene Stapelherstellungsmaschine 1 dargestellt, die Bestandteil der Anlage nach der Erfindung ist. Die Stapelherstellungsmaschine 1 beginnt mit einer Abrolleinrichtung 2 zum Abrollen von Rollen aus bahnförmigem Material, bevorzugt aus Papier. In die Abrolleinrichtung 2 sind mehrere, im Beispiel fünf, Rollen eingehängt, von denen jeweils eine Bahn 3 abgezogen wird. Im Ausführungsbeispiel werden so fünf Papierbahnen 3 übereinanderliegend der weiteren Verarbeitung zugeführt. Als nächste Verarbeitungsstation folgt ein Längsschneider 4, der mehrere Längsmesser enthält, von denen die Bahnen 3 in Längsstreifen 5 aufgeteilt werden. Der Abstand zweier Längsmesser voneinander legt das Querformat der Bögen fest, die anschließend mit einem Querschneider 6 erzeugt werden. Der Querschneider 6 enthält ein rotierendes Quermesser, von dem die Längsstreifen 5 in einzelne Bögen 7 aufgeteilt werden. Die Schnittlänge des Querschneiders 6 bestimmt das Längsformat der Bogen 7. Da mehrere Bahnen 3 übereinanderliegend gleichzeitig quergeschnitten werden, entstehen Bogenpakete, die anschließend in einer Stapelbildungseinrichtung zu Stapeln 8 mit der gewünschten Anzahl von Bögen 7 (beispielsweise 500) übereinander abgelegt werden. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 werden im 8-nutzigen Betrieb acht Stapel 8 gleichzeitig nebeneinander gebildet. Die gebildeten Stapel 8 werden anschließend einer Abfördereinrichtung 9 übergeben, der sie zu einer nachfolgenden Verarbeitungsmaschine 21 , insbesondere einer Packeinrichtung, fördert. In der Ausführungsform nach Figur 1 und 2 ist die Abfördereinrichtung 9 ein quer abfördernder Riemenförderer, auf dessen Riemen liegend die Stapel 8 gefördert werden. Wie in den Figuren 3 bis 7 dargestellt, besteht die Anlage nach der Erfindung aus zwei im Wesentlichen gleich aufgebauten Stapelherstellungsmaschinen 1 , 10. Die beiden

Stapelherstellungsmaschinen 1 , 10 sind parallel nebeneinander angeordnet und in den Ausführungsformen nach den Figuren 3 bis 6 zu der Längsrichtung gespiegelt zueinander aufgebaut. Daher erstreckt sich bei diesen Ausführungsformen die Abfördereinrichtung 19 der linken (in Figur 3 oberen) Maschine 10 entgegengesetzt zur Abfördereinrichtung 9 der rechten Maschine 1 und führt zu einer zweiten Verarbeitungsmaschine 22. Die Abfördereinrichtung 19 ist ebenfalls als Riemenförderer gestaltet.

Beide Abfördereinrichtungen 9, 19 für die Stapel der beiden Maschinen 1 , 10 sind jeweils so gestaltet, dass sie an die Abfördereinrichtung 19, 9 der anderen Maschine 10, 1 oder an einen gemeinsamen Abförderer 20 anschließbar sind. Letzterer ist in Figur 6 dargestellt. Dieses Merkmal ermöglicht es, alle oder einen Teil der Stapel 8 beider Maschinen 1 , 10 mit einer weiteren Abfördereinrichtung 20 abzufordern und so einer weiteren Verarbeitungsmaschine 23 zuzuführen. Um den Wechsel der Abfördereinrichtung 9, 19 durchführen zu können, ist bei der Anlage nach Figur 3 ein Verbindungsförderer 30 vorhanden, über den die beiden Abfördereinrichtungen 9, 19 miteinander verbunden sind. Der Verbindungsförderer 30 überbrückt den Abstand zwischen den beiden Maschinen 1 , 10. Seine Förderrichtung ist umschaltbar, damit er sowohl in Richtung zur Abfördereinrichtung 9 als auch in Richtung zur Abfördereinrichtung 19 fördern kann. Die Förderrichtungen der Abfördereinrichtungen 9, 19 sind ebenfalls zumindest im Bereich der zugehörigen Maschine umschaltbar, damit jeweils in Richtung des Abförderers 9, 19 der anderen Maschine 1 , 10 gefördert werden kann. Dies wird dadurch realisiert, dass die Abfördereinrichtungen 9, 19 im Bereich der jeweiligen Maschine 1 , 10 umschaltbare Teilförderer enthalten. In den Figuren 4 und 5 ist eine Anlage schematisch dargestellt, deren Abfördereinrichtungen 9, 19 so gestaltet sind, dass sie zwischen den Maschinen 1 , 10 aneinanderstoßen. Die Förderstrecken der beiden Abfördereinrichtungen 9, 19 sind so miteinander verbindbar, eine Abfördereinrichtung 9, 19 kann so an die andere Abfördereinrichtung 19, 9 angeschlossen werden.

In Figur 4 ist die Betriebsweise dargestellt, bei der jede der Abfördereinrichtungen 9, 19 die auf der zugehörigen Maschine 1 , 10 produzierten Stapel 8 zu einer Verarbeitungsmaschine 21 , 22 fördert.

In Figur 5 ist die Betriebsweise dargestellt, bei der die Produktion beider Maschinen 1 , 10 über die linke Abfördereinrichtung 9 zu der dortigen Verarbeitungsmaschine 22 transportiert wird, beispielsweise weil die rechte Verarbeitungslinie ausgefallen ist. Beide Abfördereinrichtungen 9, 19 sind so geschaltet, dass sie nach links fördern. Die Abfördereinrichtung 9 übergibt somit die auf der rechten Maschine 1 produzierten Stapel 8 an die Abfördereinrichtung 19 der linken Maschine 10, von der sie der Verarbeitungsmaschine 22 zugefördert werden.

In Figur 6 ist eine Anlage dargestellt, bei der zusätzlich zu den Abfördereinrichtungen 9, 19 der Maschinen 1 , 10 ein gemeinsamer Abförderer 20 vorhanden ist. Jede der Maschinen 1 , 10 kann alle oder einen Teil der auf ihr produzierten Stapel 8 entweder an die eigene Abfördereinrichtung 9, 19 oder an den gemeinsamen Abförderer 20 abgeben. Bei dieser Anlage ist es möglich, drei nachfolgende Verarbeitungsmaschinen 21 , 22, 23 mit Stapeln 8 aus den beiden Herstellungsmaschinen 1 , 10 zu versorgen. Bei der in Figur 6 dargestellten Anlage sind die Abfördereinrichtungen 9, 19 jeweils im Bereich der Maschinen 1 , 10 in Förderstrecken unterteilt, deren Förderrichtung umschaltbar ist. In Figur 7 ist eine Anlage dargestellt, bei der die beiden Stapelherstellungsmaschinen 1 , 10 so angeordnet sind, dass sie mit entgegengesetzter Produktionsrichtung produzieren. Auch bei dieser Ausführungsform sind die beiden Stapelherstellungsmaschinen 1 , 10 im Wesentlichen gleich aufgebaut und parallel nebeneinander angeordnet. Im Unterschied zu der Ausführungsform nach Figur 3 sind die Maschinen 1 , 10 zur Querrichtung zueinander gespiegelt aufgebaut. Der Abtransport der fertigen Stapel 8 erfolgt in der Mitte der Anlage, nicht an einem Ende. Auch bei der Anlage nach Figur 7 sind die Abfördereinrichtungen 9, 19 der beiden Maschinen 1 , 10 so gestaltet, dass sie jeweils an die Abfördereinrichtung 9, 19 der anderen Maschine 1 , 10 anschließbar sind. Ein Abförderer 9, 19 kann somit die in beiden Maschinen 1 , 10 produzierten Stapel 8 abtransportieren. Bevorzugt ist die Länge des Verbindungsförderers 30 und somit die Länge seiner Förderstrecke veränderbar, um unterschiedliche Abstände zwischen den beiden Maschinen 1 , 10 überbrücken zu können und um bei einem Wechsel der Abfördereinrichtung 9, 19 eine Lücke gewünschter Länge einstellen zu können.

Um bei einem Wechsel der Abfördereinrichtung 1 , 19 den Abstand der Stapel 8 völlig frei einstellen zu können, ist nach einer vorteilhaften Ausführungsform die Länge der Förderstrecke des Verbindungsförderers 30 unabhängig vom Abstand der Stapelherstellungsmaschinen 1 , 10 voneinander einstellbar.

Die unabhängige Einstellbarkeit der Länge der Förderstrecke des Verbindungsförderers 30 ermöglicht es zusätzlich, den Verbindungsförderer 30 als Park- oder Pufferstation für produzierte Stapel 8 zu gestalten. Der Verbindungsförderer 30 kann so zur Koordinierung des Abtransports der produzierten Stapel 8 genutzt werden. Jede der beiden Herstellungsmaschinen 1 , 10 enthält eine eigene, unabhängige Steuereinrichtung, die einen alleinigen Betrieb der Maschine 1 , 10 ermöglicht. Vorteilhaft sind die beiden Steuereinrichtungen der Maschinen 1 , 10 so gestaltet und miteinander verbindbar, dass zumindest eine der beiden Steuereinrichtungen die Masterfunktion über die andere Steuereinrichtung übernehmen kann. Die zweite Maschine 1 , 10 kann so bei aktivierter Slave-Funktion ihrer Steuereinrichtung in ihren wesentlichen Funktionen von der ersten Maschine mitgesteuert werden. Bevorzugt ist die Steuereinrichtung jeder Maschine 1 , 10 so ausgerüstet, dass sie wahlweise die Masterfunktion über die Steuereinrichtung der anderen Maschine 1 , 10 übernehmen kann.

Das Master-Slave-Verhältnis zwischen den Steuereinrichtungen der beiden Maschinen 1 , 10 kann bereits vor dem Start der Anlage aktiviert sein oder während des Betriebs der Anlage aktiviert werden. Die

Übernahme der Masterfunktion kann dabei manuell über eine

Bedienungskonsole vor oder während des Betriebs aktiviert werden.

Ebenso kann die Übernahme der Masterfunktion während des Betriebs automatisch von hinterlegten Prozessvorgaben und/oder über Sensoren aktiviert werden, beispielsweise falls eine Störung auf einer der nachfolgenden Verarbeitungsstrecken auftritt.

Durch Aktivierung der Masterfunktion übernimmt eine der beiden Steuereinrichtungen die Steuerhoheit über die Gesamtanlage. Dies ermöglicht es, die beiden Stapelherstellungsmaschinen 1 , 10 so synchronisiert zu betreiben, dass in beiden Maschinen gleichzeitig die gleichen Prozessschritte durchgeführt werden. Dies eröffnet die Möglichkeit, verschiedene Abfördereinrichtungen 9, 19, die zu verschiedenen Verarbeitungsmaschinen 21 , 22, 23 führen, kontinuierlich und störungsfrei mit Stapeln 8 zu beschicken. Insbesondere ist es möglich, eine gemeinsame Abfördereinrichtung mit Stapeln 8 aus beiden Herstellungsmaschinen 1 , 10 zu beschicken. Die gemeinsame Abfördereinrichtung kann dabei die einer Maschine 1 , 10 zugeordnete Abfördereinrichtung 9, 19 sein, falls eine nachfolgende Verarbeitungsmaschine ausfällt. Es kann aber auch ein getrennter gemeinsamer Abförderer 20 sein, der zu einer dritten Verarbeitungsmaschine 23 führt, wie in Figur 6 dargestellt ist.

Eine synchronisierte Betriebsweise der beiden Herstellungsmaschinen 1 , 10 kann bereits vor dem Anlauf der Anlage aktiviert werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn eine dritte Verarbeitungslinie über den Abförderer 20 mit Stapeln 8 versorgt wird. Die synchronisierte Betriebsweise hat den weiteren Vorteil, dass bei Störung einer der nachfolgenden Verarbeitungslinien der Abtransport der Stapel 8 sofort über eine Abfördereinrichtung 9, 19 zu einer anderen Verarbeitungslinie umgestellt werden kann. Ebenso ist es möglich, eine synchronisierte Betriebsweise bei laufenden Maschinen 1 , 10 zu aktivieren. Nach Auslösung des entsprechenden Befehls an die Steuereinrichtung, beispielsweise über eine manuelle Eingabe an der Bedienkonsole oder durch automatisierte Auslösung aufgrund von hinterlegten Prozessvorgaben oder durch Sensoren in der Anlage, wird die abhängig als Slave betriebene Maschine 1 , 10 in ihrer Betriebsweise so umgestellt, dass in ihr die Prozessschritte zur selben Zeit wie bei der Maschine 1 , 10 mit Masterfunktion durchgeführt werden.